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超低損失電力変換器の不安定回避・高速過渡応答収束ディジタル制御回路の開発研究

研究課題

研究課題/領域番号 24360112
研究種目

基盤研究(B)

配分区分一部基金
応募区分一般
研究分野 電力工学・電力変換・電気機器
研究機関長崎大学

研究代表者

黒川 不二雄  長崎大学, 工学研究科, 教授 (20140808)

研究分担者 谷内 利明  東京理科大学, 工学部, 教授 (90349845)
柴田 裕一郎  長崎大学, 工学研究科, 准教授 (10336183)
丸田 英徳  長崎大学, 工学研究科, 助教授 (00363474)
西田 保幸  千葉工業大学, 工学部, 教授 (70237709)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
18,070千円 (直接経費: 13,900千円、間接経費: 4,170千円)
2014年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
2013年度: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円)
2012年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
キーワードディジタル制御 / 電力変換器 / 低損失 / 高速応答 / DC-DCコンバータ
研究成果の概要

家電・照明機器あるいは太陽電池やバッテリなどのエネルギーマネージメント機器等に用いられる小中容量の電力変換器においては,スイッチングデバイスやリアクトル、キャパシタの開発が進み,今後,極端な低損失化が期待できる。本課題では、省エネのために、静特性の性能を維持しつつ、待機と能動モードの切換えを高速で頻繁に行うためのフィードバックゲインなどの制御パラメータの動的な変更、機械学習の導入などにより、高速かつ安定な過渡特性の大幅な改善を実現する制御手法を開発した。この実現により、超低損失かつ高速過渡応答性能を満たす電力変換器が実現でき、電気機器類の省エネルギーマネジメントへの適用が可能となった。

報告書

(4件)
  • 2014 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2013 実績報告書
  • 2012 実績報告書
  • 研究成果

    (22件)

すべて 2015 2014 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 8件) 学会発表 (14件)

  • [雑誌論文] Digital fast P slow ID control dc-dc converter using A-D converters in different resolutions2015

    • 著者名/発表者名
      Fujio Kurokawa, Ryuya Yoshida and Yudai Furukawa
    • 雑誌名

      IEEE Trans. on Industry Applications

      巻: 51 号: 1 ページ: 353-361

    • DOI

      10.1109/tia.2014.2328715

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Computer Power Supply Efficiency Improvement by Power Consumption Prediction Procedure Using Performance Counters2014

    • 著者名/発表者名
      Shinichi Kawaguchi, Toshiaki Yachi,
    • 雑誌名

      IEICE Trans. Commun.

      巻: E97-B ページ: 408-415

    • NAID

      130003394631

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Digital fast-P slow-ID control dc-dc converter using A-D converters in different resolutions2013

    • 著者名/発表者名
      Fujio Kurokawa, Ryuya Yoshida, Yudai Furukawa
    • 雑誌名

      Proc. IEEE Energy Conversion Congress and Exposition (ECCE)

      巻: - ページ: 5534-5539

    • DOI

      10.1109/ecce.2013.6647452

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Wide Transient Response Digital Control DC-DC Converter2013

    • 著者名/発表者名
      Fujio Kurokawa, Shota Hirotaki
    • 雑誌名

      Proc. 2013 International Conference on Renewable Energy Research and Applications (ICRERA)

      巻: - ページ: 961-966

    • DOI

      10.1109/icrera.2013.6749891

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 1MHz sampled quick response digital control DC-DC converter2013

    • 著者名/発表者名
      Fujio Kurokawa, Yudai Furukawa
    • 雑誌名

      Proc. IECON 2013 - 39th Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society

      巻: - ページ: 128-133

    • DOI

      10.1109/iecon.2013.6699123

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Transient response of proposed quick response peak current control dc-dc converter2012

    • 著者名/発表者名
      F. Kurokawa, H. Tamenaga, Y. Shibata and Y. Yamabe
    • 雑誌名

      Proc. of IEEE International Conference Oil Renewable Energy Research and Applications

      ページ: 1-5

    • DOI

      10.1109/icrera.2012.6477271

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A novel neural network based control method with adaptive on-line training for dc-dc converters2012

    • 著者名/発表者名
      H. Maruta, M. Motomura and F. Kurokawa
    • 雑誌名

      Proc. of IEEE International Conference on Machine Learning and Applications

      ページ: 503-508

    • DOI

      10.1109/icmla.2012.152

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Application of SerDes for FPGA-based digital dc-dc converters2012

    • 著者名/発表者名
      Y. Yamabe, K. Nakashima, K. Dohi, K. Kajiwara and F. Kurokawa, Y. Shibata
    • 雑誌名

      Proc. of IEEE Symposium on Low-Power and High-Speed Chips

      ページ: 1-1

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Semi-Activate Supplies of Zigzag-Type DMFCs with the Channel Paths2014

    • 著者名/発表者名
      Mio Iijima, Toshiyuki Ishikake, Toshiaki Yachi
    • 学会等名
      International Conference on Renewable Energy and Applications
    • 発表場所
      ミルウォーキー(アメリカ)
    • 年月日
      2014-10-19 – 2014-10-22
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Improvement of Transient Response of Switching Power Supply in Light Load Region2014

    • 著者名/発表者名
      Fujio Kurokawa and Tsuyoshi Kume
    • 学会等名
      IEEE International Communications Energy Conference (INTELEC)
    • 発表場所
      バンクーバー(カナダ)
    • 年月日
      2014-09-28 – 2014-10-02
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] A New High Performance DC-DC Converter with Sensorless Model Reference Modification2014

    • 著者名/発表者名
      Kurokawa Fujio and Shota Hirotaki
    • 学会等名
      IEEE International Communications Energy Conference (INTELEC)
    • 発表場所
      バンクーバー(カナダ)
    • 年月日
      2014-09-28 – 2014-10-02
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Inrush Current Suppression Characteristics for HVDC Converter2014

    • 著者名/発表者名
      Fujio Kurokawa, Tsutomu Sakai, Suguru Sagara, Hidenori Maruta, Yuichiro Shibata and Keiichi Hirose
    • 学会等名
      IEEE International Communications Energy Conference (INTELEC)
    • 発表場所
      バンクーバー(カナダ)
    • 年月日
      2014-09-28 – 2014-10-02
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] A novel interleaved LLC resonant converter with phase shift modulation2014

    • 著者名/発表者名
      Koji Murata and Fujio Kurokawa
    • 学会等名
      IEEE Energy Conversion Congress and Exposition (ECCE)
    • 発表場所
      ピッツバーグ(アメリカ)
    • 年月日
      2014-09-14 – 2014-09-18
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Fuel Supply in Zigzag-Type DMFC with Internal Fuel Flow Channel2014

    • 著者名/発表者名
      Mio Iijima, Toshiaki Yachi,
    • 学会等名
      Grand Renewable Energy 2014
    • 発表場所
      東京ビッグサイト(東京)
    • 年月日
      2014-07-27 – 2014-08-01
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Economic Evaluation of Heat Pump and Photovoltaic Cooperation System under Real-Time Pricing2014

    • 著者名/発表者名
      Masaki Shimoda, Shuhei Tachikawa, Toshiaki Yachi
    • 学会等名
      Grand Renewable Energy 2014
    • 発表場所
      東京ビッグサイト(東京)
    • 年月日
      2014-07-27 – 2014-08-01
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Adaptive Power Efficiency Control by Computer Power Consumption Prediction Using Performance Counters,2014

    • 著者名/発表者名
      Shinichi Kawaguchi, Toshiaki Yachi
    • 学会等名
      Grand Renewable Energy 2014
    • 発表場所
      東京ビッグサイト(東京)
    • 年月日
      2014-07-27 – 2014-08-01
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] A novel synchronous rectifier method for a LLC resonant converter with voltage-doubler rectifier2014

    • 著者名/発表者名
      Koji Murata and Fujio Kurokawa
    • 学会等名
      IEEE International Power Electronics Conference (IPEC-Hiroshima)
    • 発表場所
      広島国際会議場(広島)
    • 年月日
      2014-05-18 – 2014-05-21
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Characteristics study of neural network aided digital control for dc-dc converter2014

    • 著者名/発表者名
      Hidenori Maruta, Masashi Motomura and Fujio Kurokawa
    • 学会等名
      IEEE International Power Electronics Conference (IPEC-Hiroshima)
    • 発表場所
      広島国際会議場(広島)
    • 年月日
      2014-05-18 – 2014-05-21
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Static and dynamic analyses of digital peak current mode dc-dc converter2014

    • 著者名/発表者名
      Kazuhiro Kajiwara, Fujio Kurokawa and Yuichiro Shibata
    • 学会等名
      IEEE International Power Electronics Conference (IPEC-Hiroshima)
    • 発表場所
      広島国際会議場(広島)
    • 年月日
      2014-05-18 – 2014-05-21
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Adaptive Power Efficiency Control by Computer Power Consumption Prediction Using Performance Counters2014

    • 著者名/発表者名
      Shinichi Kawaguchi, Toshiaki Yachi
    • 学会等名
      International Power Electronics Conference
    • 発表場所
      広島国際会議場(広島)
    • 年月日
      2014-05-18 – 2014-05-21
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 機械学習を用いたdc-dcコンバータの過渡特性改善に関する研究2012

    • 著者名/発表者名
      元村正志,丸田英徳,黒川不二雄
    • 学会等名
      電子情報通信学会技術研究報告
    • 発表場所
      奈良県
    • 年月日
      2012-07-31
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] I-F変換器を用いたディジタルピーク電流制御DC-DCコンバータの基本特性について

    • 著者名/発表者名
      爲永陽樹, 黒川不二雄
    • 学会等名
      電気学会家電・民生研究会
    • 発表場所
      機械振興会館(東京都港区)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

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公開日: 2012-04-24   更新日: 2019-07-29  

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